L - SABİS

ALGILAYICILAR-IV
Manyetik Sensörlerin Sınıflandırılması
1.
2.
3.
4.
5.
Bobinli basit manyetik sensör
Manyetik yaklaşım sensörü (endüktif yaklaşım
anahtarı, proximity switch)
Alan etkili transdüser (hall effect sensor)
LVDT (lineer variable differential transformator)
Reed Anahtarı-Röle (Reed Switch Sensor)
EBO 304- Ölçme ve Enstrümantasyon
2
ALGILAYICILAR-IV
Endüktans nedir?
0 .r .S 2
L
N
l
Fiziksel yapısına ve sarım sayısına bağlı olarak bir bobinin öz endüktansı
L : Bobinin öz endüktansı (Henry)
o : Boşluk permeabilitesi (H/m)
r : Havanın permeabilitesi (r=1)
l : Bobinin uzunluğu (m)
S : Sarım yüzeyi (m2)
N : Bobinin sarım sayısı
EBO 304- Ölçme ve Enstrümantasyon
3
ALGILAYICILAR-IV
Bobinli basit manyetik sensör
 Bir bobinin içinde bulunan nüvenin konumu değiştirildiği




zaman bobinin endüktansı değişir
Nüve çekilince neden akım artar?
Örnek: hoparlör ve mikrofon (basınç algılama ve basınç
üretme elemanı)
Mikrofon ses dalgalarının yarattığı basıncı elektrik
sinyallerine çevirir.
Hoparlör ise elektrik sinyallerini basınca dönüştürür.
EBO 304- Ölçme ve Enstrümantasyon
4
ALGILAYICILAR-IV
Manyetik Yaklaşım Sensörü
 Hissetme yüzeylerinin
bulunduğu tarafta ve
hissetme mesafesi içinde
kalan metal cisimleri
algılama özelliğine sahip
elektronik anahtarlardır
 Eski otomasyon
donanımlarında mekanik
yapılı sınır anahtarları
kullanılmaktaydı
EBO 304- Ölçme ve Enstrümantasyon
5
ALGILAYICILAR-IV
EBO 304- Ölçme ve Enstrümantasyon
6
ALGILAYICILAR-IV
Endüktif Yaklaşım Sensörünün Üstünlükleri
 Boyutlarının küçük olması nedeniyle mekanik anahtarların






kullanılamayacağı yerlerde kullanılabilir.
Yüksek frekanslarda güvenle çalışma imkânı sağlar.
Koruma sınıflarının yüksek olması sayesinde nemli ve kirli
ortamlarda güvenle çalışır.
Hareket eden parçaları olmadığından ömrü uzundur.
Mekanik anahtarlardaki kontak kirlenmesi ve aşınmaların
yarattığı kontak direnci, kontak kapanması sırasındaki kontak
zıplamalarının (titreşme) yarattığı sorunlar indüktif yaklaşım
sensöründe yoktur.
Bilgisayar kontrollü sistemlere (PLC vb.) doğrudan bağlanabilir.
Patlama ihtimali olan, kıvılcımdan etkilenen yerlerde ve yüksek
sıcaklıklarda kullanılabilirler.
EBO 304- Ölçme ve Enstrümantasyon
7
ALGILAYICILAR-IV
Alan Etkili Sensörler
 Hall Effect Sensor: Yarı iletken temelli bir maddenin karşılıklı iki
ucuna gerilim uygulandıktan sonra elemana manyetik alan
yaklaştırılırsa dönüştürücünün alt ve üst uçlarında gerilim
oluşmaktadır
 Üzerinden elektrik akımı geçen bir levha dik olarak manyetik
alan kuvvet çizgileri tarafından kesilirse levhanın alt ve üst uçları
arasındaki elektron yoğunlukları farklılaşır. Bu ise üst ve alt uçlar
arasında bir gerilim oluşmasına yol açar.
 Oluşan gerilim manyetik alanın şiddeti ve levhanın boyutlarıyla
ilgilidir.
EBO 304- Ölçme ve Enstrümantasyon
8
ALGILAYICILAR-IV
Kullanıldığı Yerler
 Fırçasız DC motorlarda,
 Otomobillerin hidrolik
frenlerinde,
 Fan motoru anahtarında,
 Alarm devrelerinde,
 Hard disk sürücülerinde,
 Dönen sistemlerin devir
kontrolünde,
EBO 304- Ölçme ve Enstrümantasyon
9
ALGILAYICILAR-IV
LVDT (lineer variable
differential transformator)
 LVDT mekanik olarak hareketlendirilmiş nüvesi ile bir
transformatördür
 Hareket enerjisini elektrik enerjisine çevirir
 Bobinin içinde nüve hareket ettikçe endüktans değişir
EBO 304- Ölçme ve Enstrümantasyon
10
ALGILAYICILAR-IV
Çalışma Prensibi
 Primer sargısına kararlı genlikte sinüsoidal dalga uygulanır.
 Sekonder sargılarında bir AC sinyal indüklenir.
 Ferromanyetik malzemeden yapılmış bir nüve sargılara
fiziksel olarak dokunmaksızın sargıların içindeki silindirik
bölgeye yerleştirilir.
 İki sekonder birbirine ters fazda bağlanmıştır.
 Nüve transformatörün manyetik merkezinde olduğunda
sekonder çıkışları birbirini götürür ve çıkış gerilimi yoktur.
 Nüvenin manyetik merkez pozisyonundan
uzaklaştırılmasıyla sekonder sargıları arasındaki
indüklenen manyetik akı oranının dengesi bozulur ve bir
çıkış gerilimi oluşur.
EBO 304- Ölçme ve Enstrümantasyon
11
ALGILAYICILAR-IV
 LVDT’nin avantajları aşağıdaki gibidir:
 Algılayıcı çok az sürtünme direnci ile kontaksız bir
aygıttır.
 Çıkış direnci çok düşüktür.
 Gürültü ve parazitlere karşı az duyarlıdır.
 Doğrusal hareketlerin, basıncın ve maddelerin
kalınlığının ölçülmesinde kullanılır
EBO 304- Ölçme ve Enstrümantasyon
12
ALGILAYICILAR-IV
RVDT
 RVDT (döner değişken fark transformatörü) LVDT ile
aynı prensipte çalışır; tek farkı döner ferromanyetik
nüve kullanılmasıdır.
 RVDT’nin kullanılma yeri açısal yer değişiminin yada
dairesel pozisyonların ölçümüdür.
EBO 304- Ölçme ve Enstrümantasyon
13
ALGILAYICILAR-IV
Reed Anahtar-Röleler
 Cam gövde içine konmuş minik kontaklara sahip
elemanlardır
 Havası alınmış şeffaf cam ya da başka bir maddeden
yapılmış olan muhafaza içinde bulunan demir-nikel
alaşımı mini kontakların konumu sabit mıknatıs ya da
elektromıknatısla değiştirilir.
EBO 304- Ölçme ve Enstrümantasyon
14
ALGILAYICILAR-IV
Özellikleri ve Kullanıldığı Yerler
 Kontaklarının çekme ve bırakma zamanı 0,5 ms,
 Çalışma sayısı ise 1-2 milyon adet dolayındadır.
 Bina giriş kapılarında güvenlik amaçlı alarm
sistemlerinde,
 Asansörlerde,
EBO 304- Ölçme ve Enstrümantasyon
15